본 절은 [PH-4502C pH] 아두이노 센서를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 아두이노 센서의 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 아두이노와 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다.
목차
PH-4502C pH 아두이노 센서
PH-4502C pH 센서란?
PH-4502C는 물의 pH를 측정하는 센서이다. PH 측정으로 작업 한 경우 PH 값의 범위가 0-14임을 알 수 있다. PH 0이 매우 산성 인 경우 PH 7은 중성이고 PH 14는 매우 알칼리성이다. 물은 PH 7에 가깝고 이것은 일반적으로 주변에 있으므로 PH를 모니터링해야한다. 예를 들어 수영장은 약 알칼리성 7.2, 수경 재배 시스템은 약 6 (최적의 식물 영양 섭취를 위해), 아쿠아 포닉은 약 6.8 이다.
PH-4502C pH 아두이노 센서 특징
PH-4502C pH 센서의 특징은 다음과 같다.
액체 PH 센서
- 가열 전압 : 5 ± 0.2V (AC-• DC)
- 작동 현재 : 5-10mA
- 감지 농도 범위 : PH0-14
- 온도 감지 범위 : 섭씨 0-80
- 응답 시간 : ≤ 5S
- 안정성 시간 : ≤ 60S
- 전력 소비 : ≤ 0.5W
- 작동 온도 : -10 ~ 50 섭씨 (공칭 온도 20 섭씨)
- 작동 습도 : 95 % RH (공칭 습도 65 % RH)
- 서비스 수명 : 3 년
- 크기 : 42mm x 32mm x 20mm
- 출력 : 아날로그 전압 신호 출력
BNC PH 전극 프로브
- PH 전극에는 입력 단자에 직접 연결할 수있는 단일 실린더가 있다.
- PH 측정기, 컨트롤러 또는 BNC 입력 단자가있는 PH 장치의 PH 전극 프로브는 정확하고 신뢰할 수있어 거의 즉각적인 판독 값을 제공 할 수 있다.
- PH 범위 : 0-14 PH
- 온도 범위 : 0-60 ℃
- 영점 : 7 ± 0.5PH
- 알칼리 오류 : 0.2PH
- 이론적 인 백분율 경사 : ≧ 98.5 %
- 내부 저항 : ≦ 250MΩ
- 응답 시간 : ≦ 1min
- 작동 온도 : 0-60 ℃
- 터미널 블록 : BNC 플러그
- 대부분의 PH 측정기 및 컨트롤러에 적합한 BNC 커넥터.
- 광범위한 응용 분야에 적합 : 수족관, 수경법, 실험실 등
PH-4502C pH 아두이노 센서 동작 원리
PH-4502C pH 센서는 prob 를 이용해 물의 산도를 측정한다. 이 보드는 아날로그 핀에 연결할 다른 센서와 마찬가지로 PH 값을 나타내는 아날로그 보드에 전압 출력을 공급할 수 있다.
0이면 산성, 7이면 중성, 14이면 알카리성을 의미한다. 전압의 변화를 측정하여 pH를 구분할 수 있다.
PH-4502C pH 센서 교정
PH-4502C pH 센서는 prob 를 이용해 물의 산도를 측정한다. 이 보드는 아날로그 핀에 연결할 다른 센서와 마찬가지로 PH 값을 나타내는 아날로그 보드에 전압 출력을 공급할 수 있다.
PH4502C 전압 오프셋 조정이 필요하다. PH4502C Po 전압이 양수 값과 음수 값 사이에서 출력된다. 센서는 ADC가 변환 할 양(+)의 값만 원한다. 따라서 센서는 음수값이 출력되지 않도록 조정이 필요하다.
이 문제를 해결하기 위해 BNC 커넥터를 단락시켜 pH 7.0의 강제로 세팅해야 한다. BNC를 단락 시키려면 금속 종이 클립을 커넥터의 중앙 암 입력 아래로 삽입하고 악어 클립의 한쪽 끝을 종이 클립에 연결하고 다른 쪽 끝을 BNC 커넥터의 외부 금속 케이스에 연결하면 된다.
PH-4502C pH 센서 구입하기
[PH-4502C pH 센서]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 센서를 구입할 수 있다
PH-4502C pH 센서 하드웨어 연결
다음과 같이 PH-4502C pH 아두이노 센서를 연결할 수 있다.
핀은 다음과 같이 구성된다.
- TO – 온도 출력 (Temperature output )
- DO – 3.3V 출력 (ph 제한 포트에서) (3.3V pH limit trigger )
- PO – PH 아날로그 출력(PH analog output ) => Arduino A0
- Gnd – PH 프로브 용 Gnd (Arduino GND 핀에서 올 수 있음) => Arduino GND
- Gnd – 보드 용 Gnd (Arduino GND 핀에서도 올 수 있음) => Arduino GND
- VCC – 5V DC (Arduino 5V 핀에서 올 수 있음) => Arduino 5V 핀
- POT 1 – 아날로그 읽기 오프셋 (BNC 커넥터에 가장 가까운 쪽) Analog reading offset (Nearest to BNC connector)
- POT 2 – PH 한계 설정(PH limit setting)
PH-4502C pH 센서 소프트웨어 코딩
하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 PH-4502C pH 아두이노 센서 소스코드를 코딩할 수 있다. PH-4502C pH 센서 코드는 다음과 같다.
#include <Arduino.h>
int pHSense = A0;
int samples = 10;
float adc_resolution = 1024.0;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
delay(100);
Serial.println("cimpleo pH Sense");
}
float ph (float voltage) {
return 7 + ((2.5 - voltage) / 0.18);
}
void loop()
{
int measurings=0;
for (int i = 0; i < samples; i++)
{
measurings += analogRead(pHSense);
delay(10);
}
float voltage = 5 / adc_resolution * measurings/samples;
Serial.print("pH= ");
Serial.println(ph(voltage));
delay(3000);
}
PH-4502C pH 센서 동작확인
PH-4502C pH 하드웨어 연결, 소프트웨어 코딩이 완료되면 다음과 같이 동작 화면을 확인할 수 있다.
------------------------------------------------------
개발환경 : WINDOWS 10
아두이노 IDE : 1.8.13
------------------------------------------------------
01 연결
- 아두이노와 PC 연결
- 아두이노 IDE 실행
- 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인
- 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일
02 컴파일 확인
스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.
03 아두이노 우노 업로드
컴파일이 이상없이 완료되면 스케치>업로드(CTRL+U) 를 선택해서 컴파일 파일을 업로드 한다.
04 동작 확인
센서의 동작을 확인할 수 있다.
PH-4502C pH 센서 마무리
아두이노와 PH-4502C pH 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다.
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